JP4948546B2 - Organic EL light emitting device - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL素子を用いた発光装置に関する。 The present invention relates to a light emitting device using an organic EL element.
有機エレクトロルミネッセンス(以下有機ELと称する)を使用した表示パネルの駆動方式として、パッシブマトリックス駆動方式が知られている。図1は、このパッシブマトリックス駆動方式を用いた従来の画像表示装置の概略構成を示したものである。同図に示す如く、表示パネル4には、m本のデータラインA1〜Am及びこれと交差して配列されたn本の走査ラインB1〜Bnが形成されており、データライン及び走査ラインの各交差部には画素を担う有機EL素子E1,1〜En,mが形成されている。すなわち、表示パネルに形成されたm×n個の有機EL素子の発光によって、表示されるべき画像が構成される。As a driving method for a display panel using organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL), a passive matrix driving method is known. FIG. 1 shows a schematic configuration of a conventional image display apparatus using this passive matrix driving method. As shown in the figure, the
走査ラインB1〜Bnは、走査ラインスイッチSWB1〜SWBnを含む走査ライン駆動部2に接続され、この走査ラインスイッチのスイッチング動作によって、各走査ラインには接地電位Gnd若しくは所定の正電位VH(例えば10V)が印加されるようになっている。各走査ラインスイッチSWB1〜SWBnは、制御部1から供給される制御信号に従って、走査ラインに順次接地電位Gndを印加していく。すなわち、各走査ラインには順次一定の時間間隔で接地電位Gndが印加され、この期間が走査ラインの選択期間とされる。The scanning lines B 1 to B n are connected to the scanning
一方、データラインA1〜Amは、各データラインに供給すべき駆動電流を生成する電流源I1〜Im及びデータラインスイッチSWA1〜SWAmを含むデータライン駆動部3に接続され、このデータラインスイッチのスイッチング動作によって、各データラインは電流源I1〜Im若しくは接地電位Gndのいずれかに接続されるようになっている。各データラインスイッチSWA1〜SWAmは、制御部1から供給される制御信号に従って、走査ラインの選択期間に同期して、データラインA1〜Amを選択的に電流源に接続する。走査ラインスイッチによって選択された走査ライン上の有機EL素子のうち、データラインスイッチによって電流源と接続されたものは、電流源から発光駆動電流が供給され、当該発光駆動電流に応じた輝度で発光する。On the other hand, the data line A 1 to A m are connected to a current source I 1 ~I m and the data line switch SW A1
例えば、図1においては、走査ラインB1が走査ラインスイッチSWB1によって接地電位Gndに接続されることによって選択され、データラインA2およびA3がデータラインスイッチSWA2、SWA3によってそれぞれ電流源I2およびI3に接続されている。これにより、走査ラインB1とデータラインA2及びA3の各交差部に設けられた有機EL素子E1,2およびE1,3には、電流源I2およびI3からそれぞれ発光駆動電流が供給され、当該発光駆動電流に応じた輝度で発光する。For example, in FIG. 1, the scanning line B 1 is selected by being connected to the ground potential Gnd by the scanning line switch SW B1 , and the data lines A 2 and A 3 are respectively selected by the data line switches SW A2 and SW A3 as current sources. Connected to I 2 and I 3 . As a result, the organic EL elements E 1,2 and E 1,3 provided at the intersections of the scanning line B 1 and the data lines A 2 and A 3 receive the light emission drive currents from the current sources I 2 and I 3 , respectively. Is supplied and emits light with a luminance corresponding to the light emission drive current.
全ての走査ラインB1〜Bnは、所定のフレーム期間内において順次選択され、これに同期して輝度に応じた発光駆動電流が有機EL素子に供給され、発光することによって1画面が構成される。つまり、パッシブ駆動方式においては、全有機EL素子E1,1〜En,mが同時に発光するのではなく、所定の選択期間においてのみ発光する。かかる発光制御は高速で繰り返し行われるため、人間の目には残像現象によって各有機EL素子が同時に発光しているように認識される。All the scanning lines B 1 to B n are sequentially selected within a predetermined frame period, and in synchronization with this, a light emission driving current corresponding to the luminance is supplied to the organic EL element, and one screen is formed by emitting light. The That is, in the passive drive method, all the organic EL elements E 1,1 to E n, m do not emit light at the same time, but emit light only during a predetermined selection period. Since such light emission control is repeatedly performed at high speed, it is recognized by the human eye that each organic EL element emits light simultaneously due to an afterimage phenomenon.
ところで、有機EL素子は、発光効率が高く、また、有機材料を選択することにより種々の色が表示可能であるため、上記した如き画像表示装置の画素として利用されるだけでなく照明に応用しようという試みが精力的になされている。有機EL素子を用いて照明光としての白色光を得るためには、例えば赤(R)、緑(G)、青(B)にそれぞれ発光する複数の発光材料を発光層内に混在させて単一の発光層を形成したり、赤、緑、青にそれぞれ発光する発光材料を多数個並置させ、これらを同時に発光させることによって白色光を得ている。特許文献1には、それぞれ異なる色で発光する2種類以上の有機EL発光領域を透明基板上にストライプ状に配置し、異なる発光色を混ぜた発光色で面状の発光を行うことが記載されている。
上記した如きパッシブ駆動方式等による画像表示可能な表示パネルを照明装置としても利用できるようにしたものは、これまで提案されていなかった。照明装置としての機能を併せ持つ画像表示パネルが実現できれば、有機EL素子の利用価値をさらに高めることができる。ここで、パッシブ駆動方式によって単色の発光を静止画として表示することによって、照明としての機能を実現しようとした場合について考える。パッシブ駆動方式の場合、各有機EL素子は、上記したように1フレーム期間のうちの所定の選択期間において間欠的に発光する。つまり、各有機EL素子は「選択期間/1フレーム期間」で表されるデューティ比で発光駆動される。つまり、発光期間は走査ラインの本数に反比例し、走査ラインの本数が多いほど発光期間が短くなり、発光輝度が低下してしまう。この短い発光期間において所望の発光輝度を得るためには、有機EL素子をより高い瞬時輝度で発光させる必要がある。この場合、有機EL素子を持続的に発光させる場合(以下スタティック駆動と称する)に比べて、デューティ比の逆数倍(走査ライン数倍)の輝度で発光させる必要があり、従って、パッシブ駆動で単色発光させる場合、スタティック駆動の場合に比べて少なくともデューティ比の逆数倍(走査ライン数倍)の発光駆動電流を要し、駆動電圧は有機EL素子の電流電圧特性で決まる値だけ増加させる必要がある。また、パッシブ駆動の場合、発光期間はスタティック駆動の場合に比べ短くなるものの、トータル消費電力は、スタティック駆動の数倍となってしまう。すなわち、パッシブ駆動の場合、各有機EL素子に瞬間的に大電流を流す必要があり、このことが電力ロスおよび有機EL素子の寿命低下の要因となっている。また、パッシブ駆動方式による単色発光を照明光として利用した場合、照明としての使用に耐え得る十分な輝度は得られず、輝度を上げるためには有機EL素子に更に大きな電流を流すことが必要である。しかしながら、有機EL素子に更に大きな電流を供給することは、電力ロスおよび有機EL素子の寿命低下を更に促進させることとなるため実効的ではない。 A display panel that can display an image by the passive drive method as described above can be used as a lighting device has not been proposed so far. If an image display panel having a function as a lighting device can be realized, the utility value of the organic EL element can be further increased. Here, consider a case where a monochromatic light emission is displayed as a still image by a passive driving method to realize a function as illumination. In the case of the passive drive method, each organic EL element emits light intermittently during a predetermined selection period of one frame period as described above. That is, each organic EL element is driven to emit light at a duty ratio represented by “selection period / 1 frame period”. That is, the light emission period is inversely proportional to the number of scan lines, and the light emission period is shortened and the light emission luminance is reduced as the number of scan lines is increased. In order to obtain a desired light emission luminance in this short light emission period, the organic EL element needs to emit light with higher instantaneous luminance. In this case, it is necessary to emit light with a luminance that is a reciprocal of the duty ratio (times the number of scanning lines) as compared with the case where the organic EL element emits light continuously (hereinafter referred to as static drive). In the case of monochromatic light emission, a light emission drive current that is at least a reciprocal of the duty ratio (number of scan lines) is required compared to the case of static drive, and the drive voltage must be increased by a value determined by the current-voltage characteristics of the organic EL element. There is. In the case of passive driving, the light emission period is shorter than that in static driving, but the total power consumption is several times that of static driving. That is, in the case of passive driving, it is necessary to instantaneously flow a large current through each organic EL element, which causes power loss and a reduction in the lifetime of the organic EL element. In addition, when monochromatic light emission by the passive drive method is used as illumination light, sufficient luminance that can withstand use as illumination cannot be obtained, and it is necessary to pass a larger current through the organic EL element in order to increase the luminance. is there. However, supplying a larger current to the organic EL element is not effective because it further promotes power loss and a reduction in the lifetime of the organic EL element.
また、従来の有機EL素子を用いた照明装置の場合、上記したように、赤(R)、緑(G)、青(B)にそれぞれ発光する複数の発光材料を発光層内に混在させて単一の発光層を形成し、白色光を得るようにしたものが主流であり、ユーザの好みに応じて発光色を自由に調整できる機構を備えたものはこれまでなかった。照明装置の発光色を使用場所や使用状況に応じて自由に調整できるようになれば、照明装置としての利用価値を更に高めることができる。 In addition, in the case of a lighting device using a conventional organic EL element, as described above, a plurality of light emitting materials that emit light in red (R), green (G), and blue (B) are mixed in the light emitting layer. A single light emitting layer is formed so as to obtain white light, and no one has a mechanism capable of freely adjusting a light emission color according to a user's preference. If the luminescent color of the lighting device can be freely adjusted according to the place of use and usage conditions, the utility value of the lighting device can be further increased.
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、画像表示のみならず高輝度であり、且つ寿命低下を伴わない照明としての機能も併せ持ち、更に容易に発光色の調整を行うことができる有機EL発光装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has not only an image display but also a function as an illumination that has high luminance and is not accompanied by a decrease in life, and can easily adjust the emission color. An object is to provide an organic EL light emitting device.
本発明の有機EL発光装置は、マトリクス状に配設された複数の走査ラインと複数のデータラインとの各交差部に有機EL素子が配置されてなる表示パネルと、前記走査ラインの電位を順次切り替える切り替え手段と、前記データラインに対して入力データに応じた電流を供給するデータ電流供給手段と、を備えた有機EL発光装置であって、前記有機EL素子の駆動方式の選択操作に応答して第1及び第2の制御信号の1を択一的に生成する駆動方式選択手段と、前記データ電流供給手段に対して、前記第1の制御信号に応じて画像データを前記入力データとして供給し、前記第2の制御信号に応じて照明データを前記入力データとして供給する入力データ供給手段と、前記有機EL素子の各々に駆動電圧を供給する電源回路とを含み、前記切り替え手段は、前記第1の制御信号に応じて前記走査ライン毎に所定電位を順次印加する順次走査モードを実行し、前記第2の制御信号に応じて複数の走査ラインに前記所定電位を一斉に印加する一斉走査モードを実行し、前記電源回路は、前記第1の制御信号に応じて前記駆動電圧を第1の電圧値に設定する一方、前記第2の制御信号に応じて前記駆動電圧を前記第1の電圧値よりも低い第2の電圧値に設定することを特徴としている。 The organic EL light emitting device of the present invention includes a display panel in which organic EL elements are arranged at intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of data lines arranged in a matrix, and potentials of the scanning lines sequentially. An organic EL light emitting device comprising switching means for switching and data current supply means for supplying a current corresponding to input data to the data line, wherein the organic EL light emitting device is responsive to a selection operation of a driving method of the organic EL element. Drive method selection means for alternatively generating one of the first and second control signals, and supplying the image data as the input data to the data current supply means in accordance with the first control signal and an input data supplying means for supplying illumination data as the input data in response to said second control signal, and a power supply circuit for supplying a driving voltage to each of the organic EL element, before The switching unit executes a sequential scanning mode in which a predetermined potential is sequentially applied to each scanning line in accordance with the first control signal, and the predetermined potential is simultaneously applied to a plurality of scanning lines in accordance with the second control signal. The power supply circuit sets the drive voltage to a first voltage value according to the first control signal, while the drive voltage according to the second control signal. Is set to a second voltage value lower than the first voltage value .
10 制御部
11 操作入力部
12 プリセットメモリ
21 操作ライン駆動部
22 データライン駆動部
30 電源回路
50 表示パネルDESCRIPTION OF
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings shown below, substantially the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals.
図2は、本発明の有機EL発光装置の概略の構成図である。本発明の有機EL発光装置は、いわゆるパッシブ駆動方式により画素を担う有機EL素子を発光させ画像表示を行うとともに、表示パネルに形成された複数の画素を同時に持続発光させることによって、照明としても使用できるようにしたものである。 FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the organic EL light emitting device of the present invention. The organic EL light-emitting device of the present invention can be used as illumination by emitting light from an organic EL element serving as a pixel by a so-called passive drive method to display an image and simultaneously continuously emitting light from a plurality of pixels formed on a display panel. It is something that can be done.
表示パネル50には、m本のデータラインA1〜Am及びこれと交差して配列されたn本の走査ラインB1〜Bnが形成されており、データライン及び走査ラインの各交差部には画素を担う有機EL素子E1,1〜En,mが形成されている。有機EL素子E1,1〜En,mは、それぞれアノード端がデータラインに接続され、カソード端が走査ラインに接続される。有機EL素子E1,1〜En,mは、例えば、第1の発光色を有する有機EL素子と、第1の発光色とは異なる第2の発光色を有する有機EL素子からなり、これら2種類の有機EL素子が、表示パネル50上に所定の配列で並置されている。そして、これら発光色が互いに異なる2つの有機EL素子によって1画素が構成される。The
走査ラインB1〜Bnは、各走査ラインに対応して設けられた走査ラインスイッチSWB1〜SWBnを含む走査ライン駆動部21に接続される。走査ラインスイッチSWB1〜SWBnは、制御部10の走査モード制御部10aから供給される制御信号に従って、各走査ラインの電位を所定の正電位VH(例えば10V)若しくは接地電位Gndのいずれかに切り替える。具体的には走査ラインスイッチSWB1〜SWBnは、本発明の有機EL発光装置が、画像表示装置として機能している場合には、走査モード制御部10aから供給される制御信号に従って、順次走査モードを実行し、走査ライン毎に順次接地電位を供給していくパッシブ駆動を行う。すなわち、走査ラインスイッチは、走査ライン毎に順次一定の時間間隔で接地電位Gndを印加し、これによって当該走査ラインに接続された有機EL素子を発光対象とする。つまり、この期間が走査ラインの選択期間とされ、各走査ラインは所定のフレーム周期で繰り返し選択される。尚、走査ラインスイッチSWB1〜SWBnは、発光対象としない非選択状態の走査ラインについては、誤発光防止のため所定の正電位VHを印加する。一方、本発明の有機EL発光装置が照明装置として機能する場合、走査ラインスイッチSWB1〜SWBnは、制御部10の走査モード制御部10aから供給される制御信号に従って、一斉走査モードを実行し、全ての走査ラインB1〜Bnに一斉に接地電位Gndを印加し、表示パネル50に形成された全有機EL素子を同時に発光対象とする。そして、走査ラインスイッチSWB1〜SWBnは、各走査ラインに継続的に接地電位Gndを印加し続けるスタティック駆動を行う。このように走査ライン駆動部21は、本発明の有機EL発光装置を画像表示装置として機能させる場合と、照明装置として機能させる場合とで、異なるモードで走査ラインを駆動するのである。The scan lines B 1 to B n are connected to a scan
データラインA1〜Amは、各データラインに対応して設けられた、電流源I1〜Im及びデータラインスイッチSWA1〜SWAmを含むデータライン駆動部22に接続される。電流源I1〜Imは、データライン毎に制御部10の入力データ供給部10bより供給される入力データに応じた電流値の発光駆動電流を生成する。入力データ供給部10bは、有機EL発光装置が画像表示装置として機能している場合には、画像データを入力データとしてデータライン駆動部22に供給し、一方、有機EL発光装置が照明装置として機能している場合には、後述する操作入力部11からのプリセット選択操作、若しくは発光色調整操作に応じた照明データを入力データとしてデータライン駆動部22に供給する。Data lines A 1 to A m are provided corresponding to each data line is connected to the
データラインスイッチSWA1〜SWAmは、各データラインA1〜Amと電流源I1〜Imとの間に設けられ、各データラインを電流源I1〜Im若しくは接地電位Gndのいずれかに接続する。具体的には、データラインスイッチSWA1〜SWAmは、制御部10から供給される駆動パルスに従って、走査ラインの選択期間に同期して、データラインA1〜Amを選択的に電流源に接続する。走査ラインスイッチによって選択された走査ライン上の有機EL素子のうち、データラインスイッチによって電流源と接続されたものは、電流源から発光駆動電流が供給され、当該発光駆動電流に応じた輝度で発光する。Data line switch SW A1 to SW Am is disposed between the data lines A 1 to A m and the current source I 1 ~I m, any of the data line current source I 1 ~I m or ground potential Gnd Connect to crab. Specifically, the data line switches SW A1 to SW Am according drive pulses supplied from the
プリセットメモリ12は、本発明の有機EL発光装置が照明装置として機能している場合において使用されるメモリであり、照明光の発光色を予め複数設定しておき、これを保持しておくための記憶手段である。ユーザはこのプリセットメモリ12に記憶された発光色のうちのいずれかを後述する操作入力部11より選択することによって所望の発光色の照明光を得ることができるようになっている。具体的には、図3の如きプリセット参照テーブルがプリセットメモリ12に記憶されており、これに基づいて発光色の選択が行われる。プリセット番号は、発光色を選択する際の便宜上の値であり、ユーザはプリセット番号を後述する操作入力部11から指定することによって、そのプリセット番号に対応した発光色を選択することができるようになっている。図3には、表示パネル50に第1の発光色および第2の発光色の有機EL素子が形成され、これら1対の有機EL素子によって1画素が構成されている場合におけるプリセット参照テーブルの一例が示されており、発光色毎に発光輝度の割合を示す数値が割り当てられている。すなわち、図3において、プリセット1には、第1の発光色に「1」が、第2の発光色に「0」が割り当てられているので、第1の発光色を有する有機EL素子は最大輝度で発光し、第2の発光色を有する有機EL素子は発光しないことを示している。また、プリセット4には第1の発光色に「0.75」が、第2の発光色に「0.25」が割り当てられているので、第1の発光色を有する有機EL素子は最大輝度の75%で発光し、第2の発光色を有する有機EL素子は最大輝度の25%で発光することを示している。
The
ここで、図4は、一例として有機EL素子の第1の発光色が「シアン」、第2の発光色が「黄色」である場合における、図3のプリセット参照テーブルに示された各プリセット番号に対応する発光色をCIE表色系における色度図上に表したものである。この場合においてプリセット1が選択された場合、第1の発光色シアンで発光する有機EL素子のみが発光し、表示パネル全体としての発光色はシアンとなる。また、プリセット2が選択された場合、第2の発光色黄色で発光する有機EL素子のみが発光し、表示パネル全体としての発光色は黄色となる。一方、プリセット3が選択された場合、第1及び第2の発光色の有機EL素子は、それぞれ最大輝度の50%で発光するため、シアンと黄色が同一輝度で混色され、表示パネル全体としての発光色は白色となる。またプリセット4又は5が選択された場合、それぞれ、表示パネル全体としての発光色は、白とシアンの中間色、白と黄色の中間色となる。上記のように第1及び第2の発光色を混ぜることによって得られる発光色は、色度図上における第1の発光色の座標点と第2の発光色の座標点とを結ぶ直線上に位置することとなる。このように画素を構成する異なる2種類の発光色の有機EL素子の輝度割合を各々変化させることによって、多彩な発光色を得ることができる。プリセットメモリ12には、かかる発光色毎の輝度割合が予め設定され、これがプリセット番号と対応付けられ保持されており、ユーザは、プリセット番号を選択すれば、予め設定された発光色の中から所望の発光色を選択することができるので、発光色の選択を容易に行うことができる。尚、プリセット参照テーブルの内容は、変更可能となっている。つまり、プリセット参照テーブルに設定されている発光色毎の輝度割合を示す値を任意の値に変更し、この変更された値をプリセット番号に対応付けて保持することができるようになっている。従って、発光色毎の輝度割合を適宜変更することによって所望の発光色を得ることができるのである。
Here, FIG. 4 shows, as an example, each preset number shown in the preset reference table of FIG. 3 when the first emission color of the organic EL element is “cyan” and the second emission color is “yellow”. The luminescent color corresponding to is represented on a chromaticity diagram in the CIE color system. In this case, when preset 1 is selected, only the organic EL element that emits light with the first emission color cyan emits light, and the emission color of the entire display panel is cyan. When preset 2 is selected, only the organic EL element that emits light of the second emission color yellow emits light, and the emission color of the entire display panel is yellow. On the other hand, when preset 3 is selected, the first and second light emitting organic EL elements emit light at 50% of the maximum luminance, respectively, so that cyan and yellow are mixed with the same luminance, and the entire display panel The emission color is white. When preset 4 or 5 is selected, the emission color of the entire display panel is an intermediate color between white and cyan and an intermediate color between white and yellow, respectively. As described above, the emission color obtained by mixing the first and second emission colors is on a straight line connecting the coordinate point of the first emission color and the coordinate point of the second emission color on the chromaticity diagram. Will be located. In this way, various emission colors can be obtained by changing the luminance ratio of the organic EL elements of two different types of emission colors constituting the pixel. In the
電源回路30は、データライン駆動部22に接続され、データラインA1〜Amを介して、各有機EL素子の発光に必要な駆動電圧を生成する。電源回路30の出力電圧Vccは、本発明の有機EL発光装置が画像表示装置として機能する場合と、照明装置として機能する場合とで、変化するようになっている。その詳細については後述する。
操作入力部11は、有機EL発光装置に対する指令を外部から入力する手段であり、有機EL発光装置を画像表示装置又は照明装置のいずれかとして機能させるための機能選択操作、所望の発光色に対応したプリセット番号を選択するためのプリセット選択操作、および上記プリセットとは別に照明光の色を任意の色に調整するための発光色調整操作を行うための操作入力手段である。操作入力部11は、例えばリモコンボタン等によって構成され、上記した如き各種入力操作は、例えば表示パネル上に表示された操作画面を介して行うこととしてもよい。操作入力部11から各種入力がなされると、操作入力部11は、各種入力操作に応じた制御信号を制御部10に供給し、制御部10は、これに基づいて、走査ライン駆動部21、データライン駆動部22、電源回路30等の制御を実行する。
The
制御部10は、本発明の有機EL発光装置の主たる制御を司る部分であり、操作入力部11から供給される制御信号に応じて走査ライン駆動部21の走査モードを制御する走査モード制御部10aと、同じく操作入力部11から供給される制御信号に応じてデータライン駆動部22に入力データを供給する入力データ供給部10bとを含み、各種操作入力等に基づいて、操作ライン駆動部21、データライン駆動部22および電源回路30等の制御を行う。
The
図5は、上記した構成部分を含む本発明の有機EL発光装置のより詳細な回路構成を示す図である。以下、図5を参照しつつ、その動作について説明する。 FIG. 5 is a diagram showing a more detailed circuit configuration of the organic EL light emitting device of the present invention including the above-described components. The operation will be described below with reference to FIG.
はじめに、本発明の有機EL発光装置が画像表示装置として機能する場合における動作について説明する。本発明の有機EL発光装置を画像表示装置として機能させる場合、ユーザは、操作入力部11による機能選択を行う。ユーザが例えば、表示画面に表示された機能選択画面を見ながらリモコンボタン等によって構成される操作入力部11から、画像表示モードの選択操作を行うと、操作入力部11は、画像表示を実行すべき制御信号を制御部10に供給する。この制御信号を受信した制御部10は、D/Aコンバータ61を介して電源回路30内のオペアンプ30aに画像表示モードに対応した第1の電圧指令信号を供給する。オペアンプ30aは、制御部10から供給された第1の電圧指令信号に応じて、出力電圧Vccを、有機EL素子がパッシブ駆動による画像表示を行うために必要とされる電圧V1に設定する。First, the operation when the organic EL light emitting device of the present invention functions as an image display device will be described. When the organic EL light emitting device of the present invention is caused to function as an image display device, the user performs function selection using the
続いて、制御部10は、パッシブ駆動方式による画像表示を実行するべく、走査ライン駆動部21およびデータライン駆動部22を制御する。走査ライン駆動部21は、複数のフリップフロップ回路21aによって構成されるシフトレジスタ回路と、走査ライン毎に設けられ、シフトレジスタ回路から供給される出力信号に応じてオンオフ駆動する第1のスイッチングトランジスタ21bと、第1のスイッチングトランジスタ21bの各々と並列接続され、制御部10より供給される駆動パルスに応じてオンオフ駆動する第2のスイッチングトランジスタ21cとを含む構成となっている。
Subsequently, the
ここで、図6は、走査ライン駆動部21の動作を示すタイミングチャートであり、以下図5及び図6を参照しつつ走査ライン駆動部21の画像表示時の動作について説明する。制御部10の走査モード制御部10aは、クロックパルスCLK及び走査パルスPULをシフトレジスタ回路に供給する。シフトレジスタ回路は、クロックパルスCLKに同期させて走査パルスPULを順次シフトさせ、その出力信号を第1のスイッチングトランジスタ21bに供給することによって、これらを順次オン状態に駆動していく。かかる第1のスイッチングトランジスタ21bのオン駆動によって、各走査ラインB1〜Bnの電位は、接地電位レベル(ローレベル)となり、この期間が各走査ラインB1〜Bnの選択期間となる。すなわち、走査ライン駆動部21は、本発明の有機EL発光装置が画像表示装置として機能する場合は、順次走査モードを実行する。各走査ラインは、所定のフレーム周期で繰り返し選択される。尚、第1のスイッチングトランジスタ21bに走査パルスが印加されていない期間は、第1のスイッチングトランジスタ21bはオフ状態であり、この場合走査ラインには所定の正電位VH(例えば10V)が印加される。また、第2のスイッチングトランジスタ21cは、本発明の有機EL発光装置が画像表示装置として機能する場合は、駆動せず、オフ状態を維持する。Here, FIG. 6 is a timing chart showing the operation of the scanning
一方、データライン駆動部22は、各データラインに対応して設けられた複数のV−I変換器22aと、V−I変換器22aと連携してデータライン毎に発光駆動電流を生成する電流源として機能する複数の定電流回路22bと、データライン毎に設けられ、定電流回路22bによって生成された発光駆動電流の各データラインへの供給を制御するスイッチングトランジスタ22cとを含む構成となっている。制御部10の入力データ供給部10bは、上記走査パルスの印加タイミングに同期させて、画像データをD/A変換器62を介して各V−I変換器22aに供給する。各V−I変換器22aは、受信した画像データに基づいて、データライン毎に定電流回路22bを構成するカレントミラー回路の基準電流を発生させる。各定電流回路22bは、当該基準電流に応じた発光駆動電流を生成する。すなわち、各定電流回路22bは、データライン毎に画像データに対応した発光駆動電流を生成する。そして、選択期間中の走査ライン上に接続された有機EL素子は、各データラインを介して発光駆動電流が供給されることにより、当該発光駆動電流に応じた輝度で発光する。ここで、各データラインには、スイッチングトランジスタ22cが接続されている。スイッチングトランジスタ22cのゲート端子は制御部10に接続されており、制御部10より供給される駆動パルスに従ってオンオフ駆動する。スイッチングトランジスタ22cは、制御部10からハイレベルの駆動パルスを受信するとオン状態となり、定電流回路22bによって生成された発光駆動電流は、スイッチングトランジスタ22cを流れるため、有機EL素子には供給されず、当該有機EL素子は発光しない。一方、スイッチングトランジスタ22cは、制御部10からローレベルの駆動パルスを受信するとオフ状態となり、定電流回路22bによって生成された発光駆動電流は、有機EL素子を流れ、当該有機EL素子発光する。制御部10は、画像データに基づいて各スイッチングトランジスタ22cに駆動パルスを供給し、各データラインに対する発光駆動電流の供給を制御する。
On the other hand, the data
走査ライン駆動部21に設けられたシフトレジスタ回路は、走査パルスを順次シフトさせ、走査ラインを順次選択していき、データライン駆動部22は、これに同期して各画素に対応した発光駆動電流を各データラインを介して有機EL素子に供給することによって1画面を構成する。そして、走査ライン駆動部21およびデータライン駆動部22は、かかる処理を所定のフレーム周期で繰り返し実行することによって動画像を表示する。以上の動作によって、本発明の有機EL発光装置の画像表示が実現される。
The shift register circuit provided in the scanning
次に、本発明の有機EL発光装置が照明装置として機能する場合における動作について説明する。有機EL発光装置を照明装置として機能させる場合、ユーザは操作入力部11による機能選択を行う。ユーザが例えば、表示画面に表示された機能選択画面を見ながらリモコンボタン等によって構成される操作入力部11から照明モードの選択操作を行い、続いて、照明光としての発光色をプリセット番号によって選択すると、操作入力部11は、照明発光をすべき制御信号を制御部10に供給する。これを受信した制御部10は、D/Aコンバータ61を介して電源回路30内のオペアンプ30aに照明モードに対応した第2の電圧指令信号を供給する。オペアンプ30aは、制御部10から供給された第2の電圧指令信号に基づき、出力電圧Vccを有機EL素子がスタティック駆動による照明発光を行うために必要とされる電圧V2に設定する。このとき設定される駆動電圧V2は、画像表示を行う際に設定される駆動電圧V1よりも低い値となっている。Next, an operation when the organic EL light emitting device of the present invention functions as a lighting device will be described. When the organic EL light emitting device is caused to function as a lighting device, the user performs function selection using the
続いて、制御部10は、一斉走査モードによるスタティック駆動を実行するべく、走査ライン駆動部21およびデータライン駆動部22を制御する。この際、制御部10の走査モード制御部10aは、走査ライン駆動部21の第2のスイッチングトランジスタ21cに向けて駆動パルスを供給する。図5に示す如く、第2のスイッチングトランジスタ21cのゲート端子はそれぞれ共通となっており、走査モード選択部10bからハイレベルの駆動パルスが供給されると、第2のスイッチングトランジスタ21cは、略同時に全てオン状態となる。これにより、全ての走査ラインB1〜Bnの電位は、一斉に接地電位レベル(ローレベル)となり、表示パネル50に形成された全有機EL素子が発光対象となる。すなわち、走査ライン駆動部21は、本発明の有機EL発光装置が照明装置として機能する場合は、一斉走査モードを実行する。また、第2のスイッチングトランジスタ21cをオン駆動せしめる駆動パルスは、継続して印加され、走査ライン駆動部21は、全有機EL素子を継続的に発光対象とするスタティック駆動を行う。図7は、かかる一斉走査モードによるスタティック駆動時の走査ライン駆動部21の動作を示すタイミングチャートである。尚、一斉走査モードにより各走査ラインには、一斉に接地電位Gndが印加され、発光対象とされるが、各走査ラインへの接地電位の印加タイミングは、必ずしも完全に同時である必要はなく、走査ライン間で多少のばらつきがあったとしても差し支えない。Subsequently, the
続いて、制御部10の入力データ供給部10bは、プリセットメモリ12に保持されているプリセット参照テーブルを参照し、先に操作入力手段11によって選択されたプリセット番号に対応する各有機EL素子の発光色毎の輝度割合に応じた照明データをD/A変換器62を介して、各V−I変換器22aに供給する。V−I変換器22aは、受信した照明データに基づき、定電流回路22bを構成するカレントミラー回路の基準電流を発生させ、定電流回路22bは、当該基準電流に応じた発光駆動電流を生成する。すなわち、定電流回路22bは、プリセット参照テーブルに基づく第1の発光色の有機EL素子に供給すべき発光駆動電流と、第2の発光色の有機EL素子に供給すべき発光駆動電流を生成する。これにより、互いに異なる発光色を有する有機EL素子の各々は、プリセット参照テーブルに示された各々の輝度割合で発光し、これらの発光色が混色されて表示パネルからは、選択された発光色の照明光が出射される。
Subsequently, the input
具体例を挙げると、図3に示すプリセット参照テーブルにおいて、プリセット番号4が選択された場合、制御部10の入力データ供給部10bは、プリセット参照テーブルに基づき、第1の発光色の有機EL素子に対応するV―I変換器22aの各々に、最大輝度の75%に相当する電流値に設定すべき照明データを供給するとともに、第2の発光色の有機EL素子に対応するV―I変換器22aの各々に、最大輝度の25%に相当する電流値に設定すべき照明データを供給する。V―I変換器22aおよび定電流回路22bの各々は、この照明データに従って発光駆動電流を生成し、これを各有機EL素子に供給する。これにより、第1の発光色の有機EL素子の各々は、最大輝度の75%の輝度で発光し、第2の発光色の有機EL素子の各々は、最大輝度の25%の輝度で発光する。そして、表示パネル50からは、これらの発光色が混色された照明光が出射される。
To give a specific example, when
上記したようにパッシブ駆動方式の場合、1画面を構成するための各有機ELの発光期間は、極めて短いため、所望の表示画像の輝度を得るためには有機EL素子の瞬時輝度を高くする必要があり、それゆえ有機EL素子には大電流を供給する必要がある。これに対し、有機EL素子をスタティック駆動する場合、このような大電流を有機ELに供給せずとも、十分な輝度の照明光を得ることができるため、発光駆動電流と駆動電圧をパッシブ駆動の場合と比較して低減させることができる。そこで、本発明の有機EL発光装置が照明装置として機能する場合においては、全有機EL素子を発光対象とした一斉走査モードによるスタティック駆動を行うようにし、発光駆動電流の低減を図るとともに、有機EL素子の寿命低下を回避している。制御部10は、かかる駆動方式の違いに応じて駆動電圧Vccの値も制御する。すなわち、スタティック駆動時(照明発光時)においては、より少ない発光駆動電圧で足りるため、これに伴って駆動電圧Vccの値もパッシブ駆動時(画像表示時)に比べ低減させることができる。そこで、制御部10は、上記したようにパッシブ駆動時(画像表示時)においては第1の電圧指令信号を電源回路30に供給し、駆動電圧Vccの値をV1に設定し、スタティック駆動時(照明発光時)においては、第2の電圧指令信号を電源回路30に供給し、駆動電圧Vccの値をV1よりも小さいV2に設定する。すなわち、本発明の有機EL発光装置は、パッシブ駆動時(画像表示時)と、スタティック駆動時(照明発光時)とで、駆動電圧の切り替えを行い、更なる消費電力の低減を図っている。
As described above, in the case of the passive drive method, the light emission period of each organic EL for constituting one screen is extremely short. Therefore, in order to obtain the luminance of a desired display image, it is necessary to increase the instantaneous luminance of the organic EL element. Therefore, it is necessary to supply a large current to the organic EL element. On the other hand, when the organic EL element is driven statically, illumination light with sufficient luminance can be obtained without supplying such a large current to the organic EL. This can be reduced compared to the case. Therefore, when the organic EL light-emitting device of the present invention functions as a lighting device, static driving is performed in a simultaneous scanning mode with all organic EL elements as light emission targets, thereby reducing the light emission driving current and the organic EL. The life of the element is not reduced. The
次に、本発明の有機EL発光装置が照明装置として機能する場合において、その発光色を所望の色に調整する際の動作について説明する。これは、上記したプリセットメモリに予め記憶された発光色を選択することによって行うものとは異なり、任意の発光色の照明光を得ることができる。ユーザは例えば、表示画面に表示された発光色調整画面を見ながら操作入力部11によって発光色の調整を行う。具体的には、表示画面には、例えば画素を構成する第1の発光色の有機EL素子の発光輝度と、第2の発光色の有機EL素子の発光輝度をそれぞれ指定する操作画面が表示され、ユーザは発光色毎に発光輝度を指定する。発光輝度の指定は、例えば輝度レベルに対応した所定の数値(例えば最大輝度を10とし、最小輝度すなわち無発光の状態を0とする)を操作入力部11から入力したり、発光色毎に手動のボリューム操作により、発光輝度を無段階で調整することとしてもよい。発光色調整のための操作入力がなされると、制御部10は、この操作入力により指定された各発光色毎の輝度レベルに応じた照明データをD/Aコンバータ62を介して第1及び第2の発光色の有機EL素子の各々に対応するV−I変換器22aに供給する。V−I変換器22aは、この照明データに従って、カレントミラー回路の基準電流を発生させ、定電流回路22bは、操作入力によって指定された各輝度に応じた発光駆動電流を生成する。発光駆動電流は、第1及び第2の発光色の有機EL素子の各々に供給され、各発光色の有機EL素子はそれぞれ発光色調整操作によって指定された輝度で発光し、これらが混色された発光色の照明光が表示パネル50から出射される。
Next, when the organic EL light-emitting device of the present invention functions as a lighting device, an operation when adjusting the emission color to a desired color will be described. This is different from that performed by selecting a light emission color stored in advance in the preset memory, and illumination light of an arbitrary light emission color can be obtained. For example, the user adjusts the emission color using the
次に図8は、本発明の有機EL発光装置の変形例を示す図である。図8の有機EL発光装置は、第2のスイッチングトランジスタ21cのオンオフ制御をそれぞれ独立して行うことができるようにスイッチングトランジスタ21cのゲート端子が独立している点で図5に示したものと異なる。これにより、走査ライン毎にスタティック駆動を行うことができ、選択された特定の有機EL素子のみを発光対象とすることができる。従って、全有機EL素子を発光対象として表示パネル50の全面から照明光を出射するのみならず、部分的な発光も可能となるのである。そして、発光領域を適宜選択できるようにすれば、発光部分の面積に応じて照明光の明るさを調節することが可能となり、照明装置としての機能性を更に高めることができる。この場合、複数の発光領域の設定をプリセットメモリ12に記憶させておき、これらを適宜選択できるようにしてもよい。そして、プリセットメモリ12に記憶された発光領域の設定の選択操作に基づいて、制御部10が第2のスイッチングトランジスタ21cを駆動せしめる。これにより、照明光の明るさを発光領域の選択により容易に調節可能となる。
Next, FIG. 8 is a figure which shows the modification of the organic electroluminescent light emitting device of this invention. The organic EL light emitting device of FIG. 8 differs from that shown in FIG. 5 in that the gate terminal of the switching
以上の説明から明らかなように、本発明の有機EL発光装置は、画像表示装置および照明装置としての機能を併せ持ち、画像表示を行う際にはパッシブ駆動によって各有機EL素子を順次発光せしめ、照明発光させる際には発光色に応じた所定の有機EL素子を一斉走査モードによるスタティック駆動によって持続的に発光せしめる。これにより、照明発光時における発光駆動電流および駆動電圧は、パッシブ駆動方式の場合と比べ低く設定することができ、照明装置としての使用に耐え得る十分な輝度を確保しつつ、消費電力の低減および有機EL素子の寿命低下の抑制を図ることができる。 As is clear from the above description, the organic EL light-emitting device of the present invention has both functions as an image display device and an illumination device. When performing image display, each organic EL element is caused to emit light sequentially by passive driving. When light is emitted, a predetermined organic EL element corresponding to the light emission color is caused to emit light continuously by static driving in the simultaneous scanning mode. As a result, the light emission drive current and drive voltage at the time of illumination emission can be set lower than in the case of the passive drive method, and the power consumption can be reduced while ensuring sufficient luminance to withstand use as an illumination device. It is possible to suppress a decrease in the lifetime of the organic EL element.
また、本発明の有機EL発光装置は、プリセットメモリを有し、プリセット番号を指定することによって、予め記憶された発光色の中から所望の発光色の照明光を容易に得ることができる。更に、本発明の有機EL発光装置は、発光色調整手段を有し、画素を構成する有機EL素子の発光色毎に発光輝度を設定することにより、所望の発光色の照明光を得ることができ、照明装置としての機能性を向上させている。 In addition, the organic EL light emitting device of the present invention has a preset memory, and by designating a preset number, it is possible to easily obtain illumination light of a desired light emission color from prestored light emission colors. Furthermore, the organic EL light-emitting device of the present invention has a light emission color adjusting means, and can obtain illumination light of a desired light emission color by setting the light emission luminance for each light emission color of the organic EL element constituting the pixel. The functionality as a lighting device can be improved.
尚、上記実施例においては、画素を構成する有機EL素子の発光色が2種類である場合を例に説明したが、それぞれ発光色の異なる3種類以上の有機EL素子にて画素を構成することとしてもよい。たとえば、それぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)の発光色を有する3種類の有機EL素子を表示パネル上に所定の配列で並置すればフルカラー表示が可能となる。この場合、図3に示したプリセット参照テーブルには、赤(R)、緑(G)、青(B)毎の輝度割合を設定するようにすればよい。また発光色調整手段は赤(R)、緑(G),青(B)毎の輝度を操作入力により設定するようにすればよい。 In the above embodiment, the case where the organic EL elements constituting the pixel have two types of emission colors has been described as an example. However, the pixel is configured by three or more types of organic EL elements having different emission colors. It is good. For example, if three types of organic EL elements each having red (R), green (G), and blue (B) emission colors are juxtaposed in a predetermined arrangement on the display panel, full color display is possible. In this case, a luminance ratio for each of red (R), green (G), and blue (B) may be set in the preset reference table shown in FIG. The emission color adjusting means may set the luminance for each of red (R), green (G), and blue (B) by an operation input.
また、上記実施例においては、それぞれ発光色の異なる2種類以上有機EL素子を独立に制御することによって、カラー表示を実現することとしたが、これに限定されず、カラーフィルタやCCM(カラーチェンジマテリアル)を用いて2種以上の発光色をもつ領域を形成することとしてもよい。 In the above embodiment, color display is realized by independently controlling two or more types of organic EL elements having different emission colors. However, the present invention is not limited to this. It is good also as forming the area | region which has 2 or more types of luminescent color using material.
Claims (7)
前記有機EL素子の駆動方式の選択操作に応答して第1及び第2の制御信号の1を択一的に生成する駆動方式選択手段と、
前記データ電流供給手段に対して、前記第1の制御信号に応じて画像データを前記入力データとして供給し、前記第2の制御信号に応じて照明データを前記入力データとして供給する入力データ供給手段と、
前記有機EL素子の各々に駆動電圧を供給する電源回路とを含み、
前記切り替え手段は、前記第1の制御信号に応じて前記走査ライン毎に所定電位を順次印加する順次走査モードを実行し、前記第2の制御信号に応じて複数の走査ラインに前記所定電位を一斉に印加する一斉走査モードを実行し、
前記電源回路は、前記第1の制御信号に応じて前記駆動電圧を第1の電圧値に設定する一方、前記第2の制御信号に応じて前記駆動電圧を前記第1の電圧値よりも低い第2の電圧値に設定することを特徴とする有機EL発光装置。A display panel in which organic EL elements are arranged at intersections of a plurality of scanning lines and a plurality of data lines arranged in a matrix, switching means for sequentially switching the potentials of the scanning lines, and the data lines A data current supply means for supplying a current corresponding to input data, and an organic EL light emitting device comprising:
Drive method selection means for alternatively generating 1 of the first and second control signals in response to a drive method selection operation of the organic EL element;
Input data supply means for supplying image data as the input data in response to the first control signal and supplying illumination data as the input data in response to the second control signal to the data current supply means When,
A power supply circuit for supplying a driving voltage to each of the organic EL elements ,
The switching unit executes a sequential scanning mode in which a predetermined potential is sequentially applied to each scanning line in accordance with the first control signal, and the predetermined potential is applied to a plurality of scanning lines in accordance with the second control signal. Execute the simultaneous scanning mode to apply all at once,
The power supply circuit sets the drive voltage to a first voltage value according to the first control signal, while the drive voltage is lower than the first voltage value according to the second control signal. An organic EL light-emitting device characterized by being set to a second voltage value .
前記照明データは、前記発光色指定手段により指定された前記有機EL素子の発光色毎の輝度データであることを特徴とする請求項1に記載の有機EL発光装置。Further comprising emission color designation means for designating emission luminance for each emission color of the organic EL element,
2. The organic EL light emitting device according to claim 1, wherein the illumination data is luminance data for each luminescent color of the organic EL element specified by the luminescent color specifying means.
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